第1节__波的形成和传播汇总

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1 波的形成和传播

第三章机械波1波的形成和传播一、波的形成和传播1.波：振动的传播称为波动，简称波.2.波的形成和传播(以绳波为例)(1)一条绳子可以分成一个个小段，一个个小段可以看做一个个相连的质点，这些质点之间存在着相互作用.(2)当手握绳端上下振动时，绳端带动相邻质点，使它也上下振动.这个质点又带动更远一些的质点……绳上的质点都跟着振动起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动.二、横波和纵波定义标志性物理量实物波形横波质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波(1)波峰：凸起的最高处(2)波谷：凹下的最低处纵波质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波(1)密部：质点分布最密的位置(2)疏部：质点分布最疏的位置三、机械波1.介质(1)定义：波借以传播的物质.(2)特点：组成介质的质点之间有相互作用，一个质点的振动会引起相邻质点的振动.2.机械波机械振动在介质中传播，形成了机械波.3.机械波的特点(1)介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，它传播的只是振动这种运动形式.(2)波是传递能量的一种方式.(3)波可以传递信息.一、波的形成、传播及特点1.机械波的形成与传播2.波的特点(1)振幅：像绳波这种一维(只在某个方向上传播)机械波，若不计能量损失，各质点的振幅相同.(2)周期(频率)：各质点都在做受迫振动，所以各质点振动的周期(频率)均与波源的振动周期(频率)相同.(3)步调：离波源越远，质点振动越滞后.(4)运动：各质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移.各质点的起振方向都与波源开始振动的方向相同.(5)实质：机械波向前传播的是振动这种运动形式，同时也可以传递能量和信息.例1(多选)下列关于机械波的说法中，正确的是()A.波传播过程中，质点也随着波移动B.相邻质点间必有相互作用力C.前一质点的振动带动相邻的后一质点的振动，后一质点的振动必定落后于前一质点的振动D.离波源越远，质点的振动频率越小二、横波和纵波横波和纵波的区别(1)质点的振动方向与波的传播方向的关系不同：横波中，质点的振动方向与波的传播方向垂直；纵波中，质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上.(2)传播介质不同：横波只能在固体介质中传播；纵波在固体、液体和气体中均能传播.(3)特征不同：横波中交替、间隔出现波峰和波谷；纵波中交替、间隔出现密部和疏部.例2关于横波和纵波，下列说法正确的是()A.振源上下振动形成的波是横波B.振源水平振动形成的波是纵波C.波沿水平方向传播，质点上下振动，这类波是横波D.质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，这类波是纵波三、振动与波的关系1.区别(1)研究对象不同——振动是单个质点在平衡位置附近的往复运动，是单个质点的“个体行为”；波动是振动在介质中的传播，是介质中彼此相连的大量质点将波源的振动传播的“群体行为”.(2)力的来源不同——产生振动的回复力，可以由作用在物体上的各种性质的力提供；而引起波动的力，则总是联系介质中各质点的弹力.(3)运动性质不同——振动是质点的变加速运动；而波动是匀速直线运动，传播距离与时间成正比.2.联系(1)振动是波动的原因，波动是振动的结果；有波动必然有振动，有振动不一定有波动.(2)波动的性质、频率和振幅与振源相同.例3(多选)关于振动和波的关系，下列说法中正确的是()A.振动是波的成因，波是振动的传播B.振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合起来呈现的运动现象C.波的传播速度就是质点振动的速度D.波源停止振动时，波立即停止传播四、由“带动法”确定质点的振动方向带动法原理：先振动的质点带动邻近的后振动的质点.方法：在质点P靠近波源一方附近的图象上另找一点P′，P′为先振动的质点，若P′在P上方，则P 向上运动，若P′在P下方，则P向下运动.如图3所示.图3例4一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图4所示的形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F 六个质点说法正确的是()图4A.质点B向右运动B.质点D和质点F的速度方向相同C.质点A和质点C的速度方向相同D.从此时算起，质点B比质点C先回到平衡位置1.(波的形成和传播)(2018·临漳一中高二下学期期中)如图5所示是某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向.质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端.t ＝0时质点1开始竖直向上运动，经过四分之一周期，质点5开始运动.下列判断正确的是( )图5A.t ＝T 4时质点5的运动方向向下B.t ＝T2时质点8的速度方向向上C.t ＝3T4时质点12的运动方向向下 D.t ＝T 时质点17开始向下运动2.(横波和纵波)有关纵波与横波，下列说法中正确的是( ) A.对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向一定相同 B.对于横波，质点振动方向与波的传播方向垂直 C.纵波的质点可以随波迁移，而横波的质点不能D.横波只能在固体中传播，纵波只能在液体、气体中传播3.(振动与波的关系)(多选)关于机械波和机械振动，下列说法中正确的是( ) A.机械振动就是机械波，机械波就是机械振动 B.有机械波，则一定有机械振动C.机械波就是质点在介质中的运动路径D.在波传播方向上各个质点都有相同的振动频率和振幅4.(由“带动法”确定质点的振动方向)振源A 带动细绳上各点上下做简谐运动，t ＝0时刻绳上形成的波形如图6所示.规定绳上质点向上运动的方向为x 轴的正方向，则P 点的振动图象是( )图6一、选择题考点一波的形成、传播和特点1.在敲响古刹里的大钟时，有的同学发现，停止对大钟的撞击后，大钟仍“余音未绝”，主要原因是( ) A.大钟的回声 B.大钟在继续振动，空气中继续形成声波 C.人的听觉发生“暂留” D.大钟虽停止振动，但空气仍在振动2.在一平静的湖面上漂浮着一轻木块，向湖中投入一石块，在湖面上激起水波，关于木块的运动情况，以下说法正确的是( )A.因为“随波逐流”，木块将被推至远处B.因不知道木块离波源的远近如何，所以无法确定木块的运动情况C.无论木块离波源的远近如何，它都不能被波推动，最多只能在湖面上做上下振动D.木块被推动的距离与木块的质量大小和所受水的阻力的大小等情况有关3.(多选)关于机械波的说法正确的是()A.相邻的质点要相互做功B.机械波在真空中也能传播C.波源开始时怎样振动，其他质点开始时就怎样振动D.除波源外，波中各质点都做受迫振动4.(多选)关于机械波的形成，下列说法中正确的是()A.物体做机械振动，一定产生机械波B.后振动的质点总是跟着先振动的质点振动，只是时间上落后一步C.参与振动的质点都有相同的频率D.机械波是质点随波迁移，也是振动能量的传递5.一列简谐横波在介质中传播，当波源质点突然停止振动时，介质中其他质点的振动及能量传递的情况是()A.所有质点都立即停止振动B.已经振动的质点将继续振动，未振动的质点则不会振动C.能量将会继续向远处传递D.能量传递随即停止6.关于机械波，下列说法中正确的是()A.自然界所刮的风就是一种机械波B.波不仅能传递能量，而且参与振动的质点也在随波迁移C.波将波源的振动形式传播出去的同时，也可以传递信息D.传播机械波的介质一定是可以自由流动的考点二横波和纵波7.区分横波和纵波的依据是()A.是否沿水平方向传播B.质点振动的方向和波传播的远近C.质点振动的方向和波传播的方向是相互垂直还是在同一直线上D.质点振动的快慢8.(2018·南昌十中高二下学期期中)下列关于纵波的说法中，正确的是()A.在纵波中，波的传播方向就是波中质点的移动方向B.纵波中质点的振动方向一定与波的传播方向在一条直线上C.纵波中质点的振动方向一定与波的传播方向垂直D.纵波也有波峰和波谷考点三由“带动法”确定质点的振动方向9.(2018·商州高二检测)如图2所示为波沿一条固定的绳子向右刚传播到B点时的波形，由图可判断A点刚开始的振动方向是()图2A.向左B.向右C.向下D.向上10.一列简谐横波沿x 轴传播，某时刻的波形如图3所示，已知此时质点F 的运动方向向y 轴负方向，则( )图3A.此波向x 轴正方向传播B.质点C 此时向y 轴正方向运动C.质点C 将比质点B 先回到平衡位置D.质点E 的振幅为零11.一列波在介质中向某一方向传播，图4为此波在某一时刻的波形图，并且此时振动还只发生在M 、N 之间，已知此波的周期为T ，Q 质点速度方向在波形图中是向下的，下面说法中正确的是( )图4A.波源是M ，由波源起振开始计时，P 质点已经振动了TB.波源是N ，由波源起振开始计时，P 质点已经振动了3T4C.波源是N ，由波源起振开始计时，P 质点已经振动了T4D.波源是M ，由波源起振开始计时，P 质点已经振动了T4第三章机械波1波的形成和传播[学科素养与目标要求]物理观念：1.知道机械波的产生条件，理解机械波的形成过程.2.知道横波和纵波的概念.3.知道机械波传播的特点.科学思维：通过生活中有关波的素材，建立对波的感性认识，为进一步学习打下基础.科学探究：通过视频和模拟动画，逐步体会和理解波的形成和传播及横波、纵波的概念.科学态度与责任：注重学生的亲身体验和实验观察，理解科学本质，形成对科学和技术应有的正确态度.一、波的形成和传播1.波：振动的传播称为波动，简称波.2.波的形成和传播(以绳波为例)(1)一条绳子可以分成一个个小段，一个个小段可以看做一个个相连的质点，这些质点之间存在着相互作用.(2)当手握绳端上下振动时，绳端带动相邻质点，使它也上下振动.这个质点又带动更远一些的质点……绳上的质点都跟着振动起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动.二、横波和纵波定义标志性物理量实物波形横波质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波(1)波峰：凸起的最高处(2)波谷：凹下的最低处纵波质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波(1)密部：质点分布最密的位置(2)疏部：质点分布最疏的位置三、机械波1.介质(1)定义：波借以传播的物质.(2)特点：组成介质的质点之间有相互作用，一个质点的振动会引起相邻质点的振动.2.机械波机械振动在介质中传播，形成了机械波.3.机械波的特点(1)介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，它传播的只是振动这种运动形式.(2)波是传递能量的一种方式.(3)波可以传递信息.一、波的形成、传播及特点如图所示，手拿绳的一端，上下振动一次，使绳上形成一个凸起状态，随后形成一个凹落状态，可以看到，这个凸起状态和凹落状态在绳上从一端向另一端移动.如果在绳子上某处做一红色标记，观察这一红色标记的运动.(1)红色标记有没有随波迁移？(2)当手停止抖动后，绳上的波会立即停止吗？答案(1)没有.红色标记只在竖直方向上下振动.(2)不会.当手停止抖动后，波仍向右传播.1.机械波的形成与传播2.波的特点(1)振幅：像绳波这种一维(只在某个方向上传播)机械波，若不计能量损失，各质点的振幅相同.(2)周期(频率)：各质点都在做受迫振动，所以各质点振动的周期(频率)均与波源的振动周期(频率)相同.(3)步调：离波源越远，质点振动越滞后.(4)运动：各质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移.各质点的起振方向都与波源开始振动的方向相同.(5)实质：机械波向前传播的是振动这种运动形式，同时也可以传递能量和信息.例1(多选)下列关于机械波的说法中，正确的是()A.波传播过程中，质点也随着波移动B.相邻质点间必有相互作用力C.前一质点的振动带动相邻的后一质点的振动，后一质点的振动必定落后于前一质点的振动D.离波源越远，质点的振动频率越小答案BC波动过程中各质点的运动规律可用三句话来描述：(1)先振动的质点带动后振动的质点.(2)后振动的质点重复前面质点的振动.(3)后振动的质点的振动状态落后于先振动的质点.概括起来就是“带动、重复、落后”.二、横波和纵波如图所示，(1)图甲是绳波，其中质点的振动方向与波的传播方向是什么关系？(2)图乙是声波，其中质点的振动方向与波的传播方向是什么关系？答案(1)相互垂直.(2)在同一条直线上.横波和纵波的区别(1)质点的振动方向与波的传播方向的关系不同：横波中，质点的振动方向与波的传播方向垂直；纵波中，质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上.(2)传播介质不同：横波只能在固体介质中传播；纵波在固体、液体和气体中均能传播.(3)特征不同：横波中交替、间隔出现波峰和波谷；纵波中交替、间隔出现密部和疏部.例2关于横波和纵波，下列说法正确的是()A.振源上下振动形成的波是横波B.振源水平振动形成的波是纵波C.波沿水平方向传播，质点上下振动，这类波是横波D.质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，这类波是纵波答案C解析根据横波和纵波的概念，质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波叫做横波，质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫做纵波，与上下振动或水平振动无关，故A、B选项错误，C选项正确；质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，并不能说明是沿同一直线，故D选项错误.三、振动与波的关系1.区别(1)研究对象不同——振动是单个质点在平衡位置附近的往复运动，是单个质点的“个体行为”；波动是振动在介质中的传播，是介质中彼此相连的大量质点将波源的振动传播的“群体行为”.(2)力的来源不同——产生振动的回复力，可以由作用在物体上的各种性质的力提供；而引起波动的力，则总是联系介质中各质点的弹力.(3)运动性质不同——振动是质点的变加速运动；而波动是匀速直线运动，传播距离与时间成正比.2.联系(1)振动是波动的原因，波动是振动的结果；有波动必然有振动，有振动不一定有波动.(2)波动的性质、频率和振幅与振源相同.例3(多选)关于振动和波的关系，下列说法中正确的是()A.振动是波的成因，波是振动的传播B.振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合起来呈现的运动现象C.波的传播速度就是质点振动的速度D.波源停止振动时，波立即停止传播答案AB解析机械波的产生条件是有波源和介质.由于介质中的质点之间相互作用，一个质点的振动带动相邻质点的振动并由近及远传播而形成波，所以选项A、B正确；波的传播速度是波形由波源向外传播的速度；而质点振动的速度和方向都随时间周期性地发生变化，选项C错误；波源一旦将振动传给了介质，振动就会在介质中向远处传播；当波源停止振动时，介质仍然继续传播波源振动的运动形式，不会因波源停止振动而立即停止传播，选项D错误.四、由“带动法”确定质点的振动方向带动法原理：先振动的质点带动邻近的后振动的质点.方法：在质点P靠近波源一方附近的图象上另找一点P′，P′为先振动的质点，若P′在P上方，则P 向上运动，若P′在P下方，则P向下运动.如图3所示.图3例4一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图4所示的形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F 六个质点说法正确的是()图4A.质点B向右运动B.质点D和质点F的速度方向相同C.质点A和质点C的速度方向相同D.从此时算起，质点B比质点C先回到平衡位置答案 D解析波传播时，离波源远的质点的振动落后于离波源近的质点的振动，并跟随着离波源近的质点振动，D跟随C向上运动，F跟随E向下运动，同理，A向下运动，C向上运动，由此可知选项B、C错误；由于此时B和C都向上运动，所以B比C先到达最大位移处，并先回到平衡位置，选项A错误，D正确. [学科素养]例4考查了质点振动方向的确定方法，先振动的质点带动邻近的后振动的质点.这是从物理学视角对基于事实构建的振动模型中各质点运动规律及相互关系的分析，体现了“科学思维”的学科素养.1.(波的形成和传播)(2018·临漳一中高二下学期期中)如图5所示是某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向.质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端.t＝0时质点1开始竖直向上运动，经过四分之一周期，质点5开始运动.下列判断正确的是( )图5A.t ＝T 4时质点5的运动方向向下B.t ＝T2时质点8的速度方向向上C.t ＝3T4时质点12的运动方向向下 D.t ＝T 时质点17开始向下运动答案 B2.(横波和纵波)有关纵波与横波，下列说法中正确的是( ) A.对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向一定相同 B.对于横波，质点振动方向与波的传播方向垂直 C.纵波的质点可以随波迁移，而横波的质点不能D.横波只能在固体中传播，纵波只能在液体、气体中传播答案 B解析纵波质点振动方向与传播方向在一条直线上，方向并不一定相同，故A 选项错误；机械波的质点只是在其平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移，横波和纵波都是这样，故C 选项错误；横波只能在固体中传播，纵波可在固体、液体和气体中传播，故D 选项错误.3.(振动与波的关系)(多选)关于机械波和机械振动，下列说法中正确的是( ) A.机械振动就是机械波，机械波就是机械振动 B.有机械波，则一定有机械振动C.机械波就是质点在介质中的运动路径D.在波传播方向上各个质点都有相同的振动频率和振幅答案 BD解析机械振动在介质中传播，形成了机械波，A 错；波的形成有两个条件，一是要有波源，二是要有介质，所以，有机械波一定有机械振动，B 对；在波的形成和传播过程中，各质点不随波迁移，C 错；离波源较远的质点依靠前面质点的带动，所以频率、振幅相同，D 对.4.(由“带动法”确定质点的振动方向)振源A 带动细绳上各点上下做简谐运动，t ＝0时刻绳上形成的波形如图6所示.规定绳上质点向上运动的方向为x 轴的正方向，则P 点的振动图象是( )图6答案 B解析由“带动法”可知此时P 点从平衡位置开始向下运动，B 正确.一、选择题考点一波的形成、传播和特点1.在敲响古刹里的大钟时，有的同学发现，停止对大钟的撞击后，大钟仍“余音未绝”，主要原因是( ) A.大钟的回声 B.大钟在继续振动，空气中继续形成声波 C.人的听觉发生“暂留” D.大钟虽停止振动，但空气仍在振动答案 B 解析停止对大钟的撞击后，大钟的振动不会立即停止，振动的能量不会立即消失，大钟会做一段时间的阻尼振动，因此还会在空气中形成声波，这就是“余音未绝”的原因，所以选项B 正确.2.在一平静的湖面上漂浮着一轻木块，向湖中投入一石块，在湖面上激起水波，关于木块的运动情况，以下说法正确的是( )A.因为“随波逐流”，木块将被推至远处B.因不知道木块离波源的远近如何，所以无法确定木块的运动情况C.无论木块离波源的远近如何，它都不能被波推动，最多只能在湖面上做上下振动D.木块被推动的距离与木块的质量大小和所受水的阻力的大小等情况有关答案 C解析波传播的是振动这种形式，各质点在各自平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移，故A、B、D 错误，C正确.3.(多选)关于机械波的说法正确的是()A.相邻的质点要相互做功B.机械波在真空中也能传播C.波源开始时怎样振动，其他质点开始时就怎样振动D.除波源外，波中各质点都做受迫振动答案ACD解析机械波是由于介质中前面的质点带动后面的质点运动，使波源的振动形式与波源的能量向远处传播而形成的，前、后质点间存在相互作用力，因而相互做功，故A正确；机械波的传播必须有介质，在真空中不能传播，故B错误；波源依次带动后面的质点，每个质点都做受迫振动，每个质点的频率都与波源频率相同，并且都“仿照”波源振动，故C、D正确.4.(多选)关于机械波的形成，下列说法中正确的是()A.物体做机械振动，一定产生机械波B.后振动的质点总是跟着先振动的质点振动，只是时间上落后一步C.参与振动的质点都有相同的频率D.机械波是质点随波迁移，也是振动能量的传递答案BC解析机械波的形成必须具备的两个条件：波源和介质，物体做机械振动，若其周围没有传播这种振动的介质，远处的质点不可能振动起来形成机械波，故A选项错误；形成机械波的各振动质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移，故D选项错误.5.一列简谐横波在介质中传播，当波源质点突然停止振动时，介质中其他质点的振动及能量传递的情况是()A.所有质点都立即停止振动B.已经振动的质点将继续振动，未振动的质点则不会振动C.能量将会继续向远处传递D.能量传递随即停止答案 C6.关于机械波，下列说法中正确的是()A.自然界所刮的风就是一种机械波B.波不仅能传递能量，而且参与振动的质点也在随波迁移C.波将波源的振动形式传播出去的同时，也可以传递信息D.传播机械波的介质一定是可以自由流动的答案 C考点二横波和纵波7.区分横波和纵波的依据是()A.是否沿水平方向传播B.质点振动的方向和波传播的远近C.质点振动的方向和波传播的方向是相互垂直还是在同一直线上D.质点振动的快慢答案 C8.(2018·南昌十中高二下学期期中)下列关于纵波的说法中，正确的是()A.在纵波中，波的传播方向就是波中质点的移动方向B.纵波中质点的振动方向一定与波的传播方向在一条直线上C.纵波中质点的振动方向一定与波的传播方向垂直D.纵波也有波峰和波谷答案 B考点三由“带动法”确定质点的振动方向9.(2018·商州高二检测)如图2所示为波沿一条固定的绳子向右刚传播到B点时的波形，由图可判断A点刚开始的振动方向是()。

第2章：第1节波的形成和描述

第1节波的形成和描述[先填空]1．定义在介质中传播，形成了机械波．2．产生条件(1)振源：做机械振动的物体．(2)介质：能传播波的．3．传播特点机械波传播时，并不随波前进，传播的只是机械振动这种及其能量．4．横波和纵波1．机械波传播的是介质中的质点．()2．机械波传播的是质点的运动形式．()3．横波中质点的振动方向与波的传播方向垂直．()[后思考]在平静的湖面上，漂浮着一片树叶，如果你往树叶附近扔下一块小石子，湖面立即兴起水波，水波一圈一圈往外扩展出去，于是树叶运动起来．请问树叶会随水波往外移动吗？图2-1-1[核心点击]1．机械波的形成2．机械波的特点(1)机械波传播的是振动形式、能量和信息，介质中各质点本身并不随波传播而迁移，而是在各自的平衡位置附近振动．(2)由于波的形成实际上是从波源开始依次带动介质中的各个质点参与振动，所以各个质点都在做受迫振动，因此各个质点振动的周期(频率)与波源的周期(频率)相同．(3)在不考虑能量损失时，各质点振动的振幅相同，各质点的起振方向都与波源开始振动的方向相同．3．横波和纵波的区别1．如图2-1-2是一条软绳，绳上选有18个质点，质点1在外力作用下首先向上振动，其余质点在相互作用力的带动下依次振动，从而形成简谐波．由波的形成及图示可知，下列说法中正确的是( )图2-1-2A ．质点1带动质点2是利用绳上质点间的弹力实现的，因此每个质点均做受迫振动B ．每个质点开始运动后，在水平方向做匀速运动，在竖直方向做简谐运动C ．绳子上的每一个质点开始振动时，方向都向上，振动周期都相同D ．绳子上波的传播过程，也是能量的传播过程，虽然每个质点均做等幅振动，但每个质点的机械能并不守恒E ．波的形成过程中，质点沿着波的传播方向移动2．下列有关横波与纵波的说法中正确的是( )【导学号：78510015】A ．沿水平方向传播的波为横波B．纵波可以在固态、液态、气态介质中传播C．纵波与横波不可以同时在同一介质中传播D．凡是振动方向与波传播方向在同一条直线上的波都是纵波E．横波只能在固体中传播3．下列关于沿绳传播的一列机械波的正确说法是()A．绳波的形成是由于绳上各质点的相互作用B．绳上各质点都随绳波向前传播C．当波源突然停止振动时，离波源较近的质点先停止振动D．当波源突然停止振动时，离波源较远的质点先停止振动E．波形成的过程是质点的振动形式及能量的传播过程波动过程介质中各质点的运动特点波动过程介质中各质点的振动周期都与波源的振动周期相同，其运动特点可用三句话来描述，即1．先振动的质点带动后振动的质点．2．后振动的质点重复前面质点的振动．3．后振动质点的振动状态落后于先振动的质点．概括起来就是“带动、重复、落后”．[先填空]1．波的图象描述(1)波形：在绳子波动的某个拍下照片，就能得到该的波形．(2)图象：在上添加一个坐标系，就可以得到该这个波的图象．用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的，纵坐标y表示某时刻各质点偏离平衡位置的．(3)简谐波：介质中各质点做简谐运动，波形曲线是曲线．(4)波的图象的物理意义：波的图象描述的是时刻质点对位置的位移．2．波的特征(1)波的周期和频率：质点完成一次的时间叫做周期，用T表示．介质中的质点每秒完成的次数叫做波的频率，用f表示．两者的关系：T＝1 f.(2)波长：在波动中，沿着波的传播方向，两个相邻的、相对平衡位置的位移和振动方向相同的质点间的距离，叫波长，用λ表示．(3)波速：反映波传播快慢的物理量，波在介质中的传播是匀速传播，波速公式为v＝或v＝λf.[再判断]1．波的图象表示介质中质点的运动轨迹．()2．在一个周期内，振动在介质中传播的距离等于一个波长．()3．横波中任意两个波峰之间的距离等于波长．()[后思考]波在一个周期内传播的距离是一个波长，那么在一个周期内质点通过的路程是否为一个波长？为什么？[核心点击]1．由波的图象获得的三点信息(1)可以直接看出在该时刻沿传播方向上各个质点的位移．(2)可以直接看出在波的传播过程中各质点的振幅A.(3)若已知该波的传播方向，可以确定各质点的振动方向；或已知某质点的振动方向，可以确定该波的传播方向．2．波的图象的周期性：在波的传播过程中，各质点都在各自的平衡位置附近振动，不同时刻质点的位移不同，则不同时刻波的图象不同．质点的振动位移做周期性变化，则波的图象也做周期性变化．经过一个周期，波的图象复原一次．3．波的传播方向的双向性：如果只知道波沿x轴传播，则有可能沿x轴正向传播，也可能沿x轴负向传播，具有双向性．4．波速、波长、周期与频率的决定因素和关系：4．简谐横波某时刻的波形如图2-1-3所示．a为介质中的一个质点，由图象可知()图2-1-3A．质点a的加速度方向一定沿y轴负方向B．质点a的速度方向一定沿y轴负方向C．经过半个周期，质点a的位移一定为负值D．经过半个周期，质点a通过的路程一定为2AE．若波沿x轴正方向传播，则该时刻质点a振动方向向下5．一列横波在某时刻的波形如图2-1-4所示，质点a的振动方向向下，则波的传播方向向________，在这时刻振动方向向上的质点有________，加速度方向向下的质点有________.【导学号：78510016】图2-1-46．如图2-1-5所示，实线是一列简谐波在某一时刻的波形图象，虚线是0.2 s后它的波形图象，则这列波可能的波速为多大？图2-1-51．波的传播具有周期性，t时刻的图象和t＋mT时刻图象图形相同．2．波的图象只代表某时刻各质点的位移分布，而不代表质点的运动轨迹．学业分层测评(五)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．关于振动和波的关系，下列说法中正确的是()A．振动是形成波的原因，波动是振动的传播B．振动是单个质点呈现的运动现象，波动是许多质点联合起来呈现的运动现象C．波的传播速度就是质点振动的速度D．对于同一均匀介质中的机械波，各质点在做变速运动，而波的传播速度是不变的E．波源停止振动，介质中的波立即停止传播2．下列关于横波与纵波的说法中，正确的是()A．声波一定是纵波B．水波一定是横波C．地震波既有横波，也有纵波D．横波只能在固体中传播，纵波既可以在固体中传播，也可以在液体、气体中传播E．对于横波，质点的振动方向与波的传播方向一定垂直3.一列简谐横波在x轴上传播，在某时刻的波形如图2-1-6所示，已知此时质点f的运动方向向下，则()图2-1-6A．此波朝x轴的负方向传播B．质点d此时向下运动C．质点b将比质点c先回到平衡位置D．质点e此时的位移为零E．质点b、d在该时刻的振动方向相同4.简谐横波某时刻的波形如图2-1-7所示，P为介质中的一个质点，下列说法中正确的是()图2-1-7A．若该波沿x轴正方向传播，则质点P此时刻的加速度方向沿y轴正方向B．若该波沿x轴正方向传播，则质点P此时刻的速度方向沿y轴正方向C．从该时刻开始再经过四分之一周期，质点P运动的距离为aD．从该时刻开始再经过半个周期时，质点P的位移为负值E．若该波沿x轴负方向传播，则质点P此时刻的速度方向沿y轴负方向5．如图2-1-8所示，下列说法中正确的是()【导学号：78510017】图2-1-8A．此列波的振幅是0.1 mB．x＝15 cm处质点的位移是0.1 mC．若A的速度沿y轴正方向，则B的速度亦沿y轴正方向D．A的加速度沿y轴的负方向，而B、C的加速度沿y轴的正方向E．若波沿x轴正方向传播，则质点B该时刻速度方向向下6．关于波长，下列说法正确的是()A．在一个周期内振动在介质中传播的距离等于波长B．在一个周期内某个质点所走过的路程等于波长C．在波的传播方向上位移始终相同的相邻两质点间的距离等于波长D．在波的传播方向上振动速度始终相同的相邻两质点间的距离等于波长E．在横波中任意两个波谷之间的距离一定等于波长7．一列简谐横波，沿x轴正向传播，位于原点的质点的振动图象如图2-1-9甲所示，图2-1-9乙为该波在某一时刻的波形图，A点位于x＝0.5 m处．甲乙图2-1-9(1)该振动的振幅是________cm；(2)振动的周期是________s；(3)该波的传播速度是________m/s；(4)在t等于14周期时，位于原点的质点离开平衡位置的位移是________cm.(5)经过12周期后，A点离开平衡位置的位移是__________cm.8．如图2-1-10甲为某一列波在t＝1.0 s时的图象，图2-1-10乙为参与该波的质点P的振动图象．图2-1-10(1)求该波波速；(2)求再经过3.5 s时P质点的路程；(3)波的传播方向．[能力提升]9．如图2-1-11，a、b、c、d是均匀媒质中x轴上的四个质点，相邻两点的间距依次为2 m、4 m和6 m．一列简谐横波以2 m/s的波速沿x轴正向传播，在t＝0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t＝3 s时a第一次到达最高点．下列说法正确的是()图2-1-11【导学号：78510018】A．在t＝6 s时刻波恰好传到质点d处B．在t＝5 s时刻质点c恰好到达最高点C．质点b开始振动后，其振动周期为4 sD．在4 s<t<6 s的时间间隔内，质点c向上运动E．当质点d向下运动时，质点b一定向上运动10．在波的传播方向上有A、B两点，相距1.8 m，它们的振动图象如图2-1-12所示，波的传播速度的大小可能是()图2-1-12A．18 m/s B．12 m/sC．6 m/s D．3.6 m/sE．2.5 m/s11．如图2-1-13所示，一列简谐波沿x轴传播，实线为t1＝0时的波形图，此时P质点向y轴负方向运动，虚线为t2＝0.01 s时的波形图．已知周期T＞0.01 s.图2-1-13(1)波沿x轴________(选填“正”或“负”)方向传播．(2)求波速．12．某列波在t＝0时刻的波形如图2-1-14中实线所示，虚线为t＝0.3 s(该波的周期T＞0.3 s)时刻的波形图，已知t＝0时刻质点P向平衡位置方向运动，请判定波的传播方向并求出波速．图2-1-14参考答案[先填空]1．机械振动2．(2)物质．3．介质，运动形式．4．横波和纵波1．(×)2．(√)3．(√)[后思考]【提示】不会．因为小石子激起的水波是振动的传播，水并不向外移动，水的质点只是上下振动，所以树叶不会随水波往外移动．1．【解析】质点1带动质点2是利用绳上质点间的弹力实现的，因此每个质点都做受迫振动，A正确；每个质点开始振动后，只在竖直方向做简谐运动，水平方向不随波迁移，B和E错误；绳子上每一个质点的起振方向都相同，振动周期等于波源振动周期，C正确；波的传播过程，也是能量的传播过程，虽然每个质点均做等幅振动，但每个质点的机械能并不守恒，D正确．【答案】ACD2．【解析】质点振动方向与波传播方向垂直的波叫横波，A错；纵波可在任何介质中传播，B对；横波和纵波可在同一种介质中传播，如地震波，C错；质点振动方向与波传播方向平行的波叫纵波，D对；横波只能在固体中传播，E正确．【答案】BDE3．【解析】绳波的形成是由于绳上各质点的相互作用，各质点没有相互作用则形不成绳波，A对；绳波在传播过程中，各质点在各自平衡位置附近振动，并不随波迁移，B错；根据波的形成过程以及“由近及远，依次带动”的特点知，当波源突然停止振动时，离波源较近的质点先停止振动，C对、D错；波的形成过程是质点振动形式和能量的传播，E正确．【答案】ACE[先填空]1．(1)时刻，时刻．(2)波形，时刻，平衡位置，位移．(3)简谐，正弦(或余弦)．(4)某一，各个，平衡位置．2．(1)全振动，全振动(2)总是．(3)λ/T[再判断]1．(×)2．(√)3．(×)[后思考]【提示】不是．因为波在传播时，介质中的质点都在平衡位置附近振动，不随波的传播而迁移，一个周期内质点通过的路程为振幅的四倍，而不是一个波长．4．【解析】质点a做简谐运动，其回复力指向平衡位置，故其加速度一定沿y轴负方向．速度方向与波的传播方向有关，若波向右传播，则质点a向y轴正方向运动；若波向左传播，则质点a向y轴负方向运动．经过半个周期后，质点a到达x轴下方的对称点，故B项错误，A、C、D项都正确．若波沿x轴正方向传播，则该时刻质点a振动方向向上，E错误．【答案】ACD5．【解析】由“特殊点法”或“微平移法”可知波沿x轴负方向传播；根据波的形成过程中质点的带动特点，即都是由靠近波源的临近的质点来带动．所以，可以判断a、b、c、d、e质点的振动方向分别是：向下、向下、向上、向上、向上．所以，向上的质点是c、d、e；位移为正时，加速度为负，即加速度向下的质点是e.【答案】x轴负方向c、d、e e 6．【解析】若向右传播则s右＝(n＋14)λ＝(4n＋1) m所以波速v右＝s右t＝4n＋10.2m/s＝(20n＋5) m/s(n＝0,1,2,3…)若波向左传播则s左＝(n＋34)λ＝(4n＋3) mv左＝s左t＝4n＋30.2m/s＝(20n＋15) m/s(n＝0,1,2,3…)【答案】(20n＋5) m/s(n＝0,1,2,3…)或(20n＋15) m/s(n＝0,1,2,3…)1．【解析】波动是振动的传播，A正确．振动是单个质点的运动现象，波动是振动由近及远传播形成大量质点振动的宏观运动现象，B正确．波的传播速度指振动形式的传播速度，在均匀介质中，波的传播速度不变，而质点的振动速度是周期性变化的，两者有着严格的区别，C错、D正确．波源停止振动，介质中的波还会继续传播，E错误．【答案】ABD2．【解析】声波可以在空气中传播也可以在液体和固体中传播，空气中的声波一定是纵波，而固体中的声波既可能是纵波，也可能是横波，故A错；水波既不是横波，也不是纵波，它的运动形式比较复杂，故B错；地震波既有横波，也有纵波，故发生地震时，地面既有上下振动，也有左右运动，C、D正确；横波振动方向与波的传播方向一定垂直，E正确．【答案】CDE3.【解析】质点f向下运动，说明和它相邻的前一个质点应在它的下方，故波向右传播，A错；质点d、e在质点f的左侧，它们应向下振动，B对；质点b 正向上运动，b比c先回到平衡位置，C对；质点e在平衡位置，位移为零，D 对；质点b、d该时刻振动方向相反，E错误．【答案】BCD4.【解析】无论波沿x轴哪个方向传播，此时P点的加速度方向一定沿y 轴负方向，A错误；若该波沿x轴正方向传播，据“下坡上”的方法可以确定此时P点正沿y轴正方向运动，B正确；同样方法可确定E正确；由于无法确定此时P点向哪个方向运动，故从此时起经14周期，质点P运动的距离可能比a大，也可能比a小，C错误；再经过半个周期时，P所在的位置与它现在的位置关于x轴对称，故那时P点的位移一定为负值，D正确．【答案】BDE5．【解析】从波的图象上可以看出这列波的振幅为0.1 m，A质点的加速度方向沿y轴负方向，B、C质点的加速度方向沿y轴正方向，所以A、D正确；x ＝15 cm处质点的位移是－0.1 m，B错误；若A的速度沿y轴正方向，则波向x 轴正方向传播，所以B的速度亦沿y轴正方向，C正确；若波沿x轴正方向传播，则质点B该时刻速度方向向上，E错误．【答案】ACD6．【解析】在波动中，对平衡位置的位移总是相同的两个相邻质点间的距离，叫做波长，A、C正确；在波传播过程中，质点只是上下振动，并不随波迁移，B错误；在波的传播方向上速度始终相同的相邻两质点间的距离等于波长，D正确；在横波中只有相邻两个波谷之间的距离一定等于波长，E错误．【答案】ACD7．【解析】由振动图象可以看出该振动的振幅为A＝8 cm.振动周期T＝0.2s．由振动图象可知在t＝T4时，位于原点的质点刚好回到平衡位置，因而位移为零．由图乙可知，该波的波长λ＝2 m ，则波速v ＝λ T ＝20.2 m/s ＝10 m/s ，经过T 2后，A 点刚好到达负的最大位移处，因而位移为－8 cm.【答案】 (1)8 (2)0.2 (3)10 (4)0 (5)－88．【解析】 (1)根据两图象得λ＝4 m ，T ＝1.0 s ，所以v ＝λT ＝4 m/s(2)3.5 s 内的路程为s ＝t T ×4A ＝3.51×0.8 m ＝2.8 m.(3)由题中乙图知P 质点1.0 s 时沿y 轴负方向振动，由“同侧法”可知，题图甲中波向左传播．【答案】 (1)4 m/s (2)2.8 m (3)向左9．【解析】由波的传播知t ＝6 s 时波传播的距离s ＝v t ＝2×6 m ＝12 m ，即传到d 点，选项A 正确；t ＝0时a 由平衡位置开始向下振动，t ＝3 s 时第一次到达最高点，则34T ＝3 s ，得T ＝4 s ；各质点振动周期相同，选项C 正确；波传到c点所需时间t ＝s v ＝62 s ＝3 s ，此时c 点由平衡位置开始向下振动，1 s 后到达最低点，所以4 s<t <6 s 内质点c 向上运动，选项D 正确；5 s 时c 点正在平衡位置，选项B 错误；由v ＝λT 得λ＝v T ＝2×4 m ＝8 m ，bd 间距Δx ＝10 m ＝114λ，其振动方向并不始终相反，选项E 错误．【答案】 ACD10．【解析】由振动图象可看出：T ＝0.2 sA 、B 间隔距离为半波长的奇数倍，Δx ＝(2n ＋1)λ2＝1.8 m(n ＝0,1,2，…)，所以λ＝ 3.62n ＋1m(n ＝0,1,2，…) 由v ＝λT 得v ＝182n ＋1m/s(n ＝0,1,2，…) 将n ＝0,1,2，…代入得A 、C 、D 选项正确，B 、E 错误．【答案】 ACD11．【解析】 (1)由波的图象可知波长λ＝8 m ，又由机械波的传播方向和质点的振动方向间的关系“上坡抬头，下坡低头”可以判定，波沿x 轴正方向传播．由题意可知经过T 8质点P 回到平衡位置．可得周期T ＝0.08 s.(2)波速v ＝λT ＝80.08 m/s ＝100 m/s.【答案】 (1)正 (2)100 m/s12．【解析】由于在t ＝0时刻质点P 向平衡位置方向运动，因此根据振动方向与波的传播方向的“同侧”关系可知，波向x 轴负方向传播，从图中可知，此波的波长为λ＝4 m ，从实线到虚线经过的时间为0.3 s ，因此周期满足的关系通项为(n ＋34)T ＝0.3 s ，解得T ＝ 1.24n ＋3s ，其中n ＝0,1,2，…，又因为T ＞0.3 s ，因此只有n ＝0满足，此时T ＝0.4 s ，根据波长、波速、周期的关系可知，波的传播速度为v ＝λT ＝10 m/s.【答案】 x 轴负方向 10 m/s。

教科版高中物理选择性必修第一册第三章第1节机械波的形成和传播

不管是横波还是纵波，如果传播的振动是简谐运动，这种波就叫做简谐波.
横波和纵波 1.横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直的波，其中凸起部分的最高点叫波峰，凹下部分的最低点叫波谷.
2.纵波：质点的振动方向与波的传播方向平行的波；其中质点分布较稀的部分叫疏部，质点分布较密的部分叫密部.
观察：波峰和波谷
答案：沿着波的传播方向：上坡下，下坡上.
绳、水、空气等能够传播振动的物质，叫做介质.
机械振动在介质中的传播称为机械波.
振动状态传播的方向就是波的传播方向.
引起开始振动的装置通常叫做波源.
从绳波中可以看到，软绳上有标记的两质点只在各自的平衡位置附近上下振动，并没有随波的传播而向前移动.
因此机械波是机械振动这一运动形式（包括波源的振动信息）的传播，介质本身并没有沿着波的方向发生迁移.
3.1 机械波的形成和传播
温故知新:
提问：什么是机械振动？什么是简谐运动？
机械振动：物体在平衡位置附近的往复运动．简谐运动：物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的力的作用下的振动．
提问：向平静水中,投石子会看到什么现象？
以石子击水点为中心，振动（波浪）远离中心向四周传播，直到很远.
提问：绳子一端固定，手拿另一端水平拉直，上下抖动．看到什么现象？
观察思考
为什么绳上各点都能动起来呢？凹凸相间的波是怎样形成的呢？
设想:把绳分成很多小段每一个小段可以看做一个质点
质点之间有相互作用力
由于相邻质点间存在着相互作用，当绳中某一质点发生振动（波源）时，就会带动相邻的质点，使它上下振动。这个质点又带动更远一些的质点振动起来，从而使绳子上的质点都跟着振动起来。绳端这种上下振动的状态就沿绳子传了出去，从整体上看就是一些凹凸相间的波形。

2024-2025学年高中物理第二章机械波1机械波的形成和传播教案1教科版选修3-4

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用机械波解决实际问题。
小组讨论：让学生分组讨论机械波的未来发展或改进方向，并提出创新性的想法或建议。
4.学生小组讨论（10分钟）
目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。
过程：
将学生分成若干小组，每组选择一个与机械波相关的主题进行深入讨论。
小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。
3.学生可能遇到的困难和挑战：在理解机械波的形成和传播过程中，学生可能会遇到以下困难：首先，对波动现象背后的微观机制理解不够深入，难以将振动与波动联系起来；其次，对于波的传播方向的误解，可能会混淆波的传播与振动的方向；此外，学生在进行实验探究时，可能对实验数据的处理和分析感到困惑，需要教师的指导和支持。
二、新课内容（25分钟）
1.讲解机械波的定义和分类，结合课本图示进行演示。
2.分析机械波的形成原理，引导学生通过实验探究。
3.讲解机械波的传播条件和特性，结合实例进行说明。
4.分析机械波的能量传递和振动方向，进行课堂讨论。
三、课堂练习（10分钟）
1.根据新课内容，设计相关习题，让学生巩固所学知识。
2.对学生进行个别指导，解答疑惑。
2.讨论法：将学生分成小组，针对机械波的形成和传播原理进行讨论。教师提出问题，引导学生展开思考，鼓励他们发表自己的观点。最后，组织各小组分享讨论成果，进行总结和评价。
3.实验法：组织学生进行分组实验，指导他们设计实验方案、操作实验设备、记录实验数据等。实验过程中，教师巡回指导，解答学生疑问。实验结束后，组织学生进行实验报告撰写和汇报。
7.机械波的反射和折射
当机械波遇到介质的边界时，会发生反射和折射现象。
-反射：波从介质边界反弹回来，遵循反射定律。

机械波的形成和传播含和视频PPT课件

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2020/9/30
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二、机械波的分类及其特点
思考：地震波是横波还是纵波？
地震波既有横波又有纵波
二、机械波的分类及其特点
思考：水波是横波还是纵波？
水波既不是横波也不是纵波，叫做水纹波
本节课学习的内容：
认识波波是如何形成的
波的特点波的分类
思考：振动与波动的区别和联系？
1．区别振动是一个质点的往复运动，而波动是介质
第二章机械波
第一节机械波的形成和传播
一生、活机中械的波机的械形波成与传播
机械振动在介质中的传播形成机械波
请点击手
机械波产生的条件：振源（波源）
介质
即引起初始振动的装置
即能够传播振动的物质
注：有振动不一定存在波，有波一定存在振动
固、液、气
一、机械波的形成与传播
为什么绳上各点都能动起来呢？凹凸相间的波是怎样形成的呢？
5.波在传递振动形式的同时，也传递能量和信息。
二、机械波的分类及其特点横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直。横波的特点：波峰波谷
绳波
纵波：质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上。
纵波的特点：疏部密部
弹簧波
二、机械波的分类及其特点
思考：声波是横波还是纵波？
声波是纵波
SUCCESS
SUCCESS
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C.有机械波就一定有机械振动 D.机械波是机械振动在介质中的传播过
程，它是传递能量的一种方式
<2>、区分横波和纵波是根据（ C ）
A．是否沿水平方向传播 B．质点振动的方向和波传播的远近

第一节波的形成和传播(研究课)

本次课程结束，谢谢参与！
——你理解了吗？
2、波形成的条件：
（1）振动的波源（2）介质
3、机械波的定义：
机械振动在介质中的传播
一、波的形成和传播
体验游戏 10个同学共同模拟波的形成
采访当事人，谈谈感受
思考与讨论
“有振动就一定有波”和“有波就一定有振动”，哪种说法正确？请说明理由。
第二种说法是正确的。因为波的形成需要2个条件：振动的波源和介质。
D.机械波是机械振动在介质中的传播过程，它是传递能量的一种方式
Aபைடு நூலகம்是否沿水平方向传播 B．质点振动的方向和波传播的远近 C．质点振动的方向和波传播的方向 D．质点振动的快慢
<3>在机械波中，下列说法错误的是（） A、各质点都在各自平衡位置附近振动 B、相邻质点间必有相互作用力 C、前一质点的振动带动相邻后一质点的振动，后一质点的振动必定落后于前一质点 D、各质点也随波的传播而迁移
二、波的传播特点 • 观察波的传播，根据现象回答问题： • 1、后面的质点总比前面的质点开始振动的时刻慢（“快”或“慢”），从整体上看形成凹凸相间的波。 • 2、每个质点的起振方向和波源方向有何特点？相同； • 3、质点是否随波的方向迁移？否；传播振动的形式、能量和信息的是； • 4、各质点的振动沿竖直方向，波的传播沿方向；水平
第十章机械波
第一节波的形成和传播
经常见到的。。。
北京奥运会开幕式“活字印刷”表演
第十章机械波
第一节波的形成和传播
一、波的形成和传播绳波
为什么绳上各点都能动起来呢？
一、波的形成和传播
设想:把绳分成很多小段
每一个小段可以看做一个质点

第十章机械波典型例题

第一节波的形成和传播典型例题典型例题例题：在机械波中有（）A．各质点都在各自的平衡位置附近振动B．相邻质点间必有相互作用力C．前一质点的振动带动相邻的后一质点振动，后一质点的振动必定落后于前一质点D．各质点也随波的传播而迁移出题目的：理解机械波的特点.解析：本例要熟知机械波的物理模型．振源的振动使其周围质点依次投入振动，之所以能依次振动下去，就是依靠了相邻质点间的相互作用力；沿波的传播方向，后一质点的振动必滞后于前一质点的振动；质点只在平衡位里附近振动，并不随波迁移．正确答案为A、B、C．典型例题例题：区分横波和纵波是根据（）A．沿水平方向传播的叫做横波B．质点振动的方向和波传播的远近C．质点振动的方向和波传播的方向D．质点振动的快慢出题目的：理解横波和纵波的区别.解析：区分横波和纵波的依据是看波的传播方向与质点的振动方向的关系．正确的答案为C．典型例题例题：下列说法不妥的有（）A．声波在空气中传播时是纵波，在水中传播时是横波B．波不但传送能量，还能传递信息C．发生地震时，由振源传出的既有横波又有纵波D．一切波的传播均需要介质出题目的：了解纵波和横波的有关知识.解析：按介质中质点的振动方向和波的传播方向的关系将波区分为横波和纵波．介质不同不改变波的属性．波不仅将振动的形式（即振源的信息）向外传播，还能将振动的能量向外传递．地震波既有横波又有纵波，机械波的形成必须要有振源和介质，但对电磁波它也可以在真空中传播．正确的答案为B、C．不妥的答案为A、D．典型例题例题：关于机械波的概念，下列说法中正确的是：A、质点振动的方向总是垂直于波传播的方向B、简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两质点振动位移的大小相等C、任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长D、相隔一个周期的两时刻，波形相同出题目的：进一步准确理解机械波的特点解析：质点振动的方向可与波的传播方向垂直（横波），也可与波的传播方向共线（纵波），故A错．因为“相距一个波长的两质点振动位移大小相等、方向相同；相距半个波长的两质点振动位移大小相等、方向相反”，因此B正确．波每经过一个周期要向前传播一个波长，但介质中各质点并不随波迁移，只是在各自的平衡位置附近振动，C错．在波的传播过程中，介质中各质点做周期性的简谐振动，因此相隔一个周期的两时刻，波形相同，∴D正确．波动问题中既有联系又有区别的知识点较多，其中最多的是振动，因此，搞清振动和波动的关系，就抓住了问题的关键。

高中物理课件 12.1波的形成和传播

1 2 3 4 5 6 7 8 9 …每……一..个小段可以看做一个质点
2．某点开始启动后，沿波的传播方向上后一个质点比前一个质点落后一段时间，质点依次被带动
3．这些质点的振动形式传播出去形成波
波源振动起来时，带动相邻的质点振动，这个质点又带动更远的质点振动，这样波源的振动就传播出去了
思考 ①各质点开始振动的时刻、振动形式是否相同？ ②各质点的振动周期、起振方向是否相同？ ③各质点是否沿波的传播方向随波一起移动？
振动
波向外传播的是振动的形式(向外传递信息和能量)
1.在机械波中，下列说法错误的是( )
A.各质点都在各自的平衡位置附近振动 B.相邻质点间必有相互作用力 C.前一质点的振动带动相邻的后一质点的振
动，后一质点的振动必落后于前一质点
D.各质点也随波的传播而迁移
2.以下关于机械波的认识正确的是：（） A.形成机械波一定要有波源和介质 B.介质中各质点的振动频率与波源的振动频率相同 C.横波向右传播时，处于波峰的质点也向右迁移 D.机械波向右传播时，右方的质点比左方的质点早一些
3．机械波向外传播是振动形式的传播，介质中各质点不随波发生迁移．（1）当波在介质中传播时，各个质点均在自己的平衡位置附近振动．
（2）在波的传播方向上各质点依次开始振动． ①各质点振动周期相同（由振源决定，即与振源振动周期相同） ②各质点振幅相同（不考虑能量损失时）
③各质点开始振动的方向相同（起振方向） 4．波是传递能量的一种方式
第1节波的形成和传播
提问：绳子一端固定，手拿另一端水平拉直，上下抖动．看到什么现象？
思考：1.绳的一端振动后，为什么后面的质点能被带动着运动起来？ 2.如果将绳剪断，后面的质点还能运动吗？ 3.如果手不动，绳子能形成波吗？

大学建筑物理声学基本知识

■声速、波长和频率之间的关系：波长 = c/f M 声速 C = f · M/S
4
2）几何描述
声场：有声波存在的空间。
波阵面：声波从声源出发，在介质中按一定方
向传播，在某时刻声波到达空间各点
之包迹面。
形状：点声源——球面波线声波——柱面波面声源——平面波
波阵面
5
声线：自声源发出代表声能传播方向的曲线，代表声音传播的方向，垂直于波阵面。仅在均匀、各向同性的介质中，声线是直线。
24
D D1 D2
第2节声的计量与人的听觉特性
一、声功率W、声强I、声压P
1、声功率W：声源单位时间内声源向外辐射的声能（W瓦，W微瓦），声功率不等于电功率。1W声功率是最大值。
16
4、吸声概念
1）声传播的能量分配 Eo=Er+E+E 能量守恒
2）反射系数 r= Er/Eo 透射系数 = E/Eo
3）吸声系数 = 1- r 概念：从入射声能所在空间考虑，除反射声以外，均不会
引起该空间声场的变化，故认为除去反射声的声能以外，均视为被围护结构所“吸声”。定义： =（ Eo - Er ）/ Eo= （ E + Er ）/ Eo 问题：窗洞的吸声系数多少？
2）定义：声波传到两个介质分界面时，部分声波从界面返回原介质的现象。
3)反射条件：障碍物—反射板的尺度充分大（大于波长）。
13
4）反射定律 a 反射线、入射线、法线在同一平面。 b 反射线、入射线在法线的两侧 c 反射角=入射角
5）典型反射面的应用平面——镜象反射凹面——形成声聚焦凸面——声扩散（尺度应与λ比较）
21
第一节总结
22

波的形成(解析版)

第1节波的形成一、波的形成和传播1．沿绳传播的一列横波，当波源突然停止振动时（设绳无限长，且波传播过程无能量损失）（）A．绳上各质点同时停止振动，波同时消失B．离波源较近的质点先停止振动，直到所有质点全部停止振动C．离波源较远的质点先停止振动，直到所有质点全部停止振动D．以上说法都不对【答案】D【详解】当波源振动后，通过介质将波源的振动形式传递出去的同时，将能量也传递出去了．当波源停止振动后，传出去的能量不会消失，当没有能量损失时，这种波的形式和能量继续存在并且将继续传递下去。

故选D。

2．如图所示是一条软绳，绳上选有18个质点，质点1在外力作用下首先向上振动，其余质点在相互作用力的带动下依次振动，从而形成简谐波，由波的形成及图示可知，下列说法中错误的是（）A．质点1带动质点2是利用绳上质点间的弹力实现的，因此每个质点均做受迫振动B．每个质点开始运动后，在水平方向做匀速运动，在竖直方向做简谐运动C．绳子上的每一个质点开始振动时，方向都向上，振动周期都相同D．绳子上波的传播过程，也是能量的传播过程，虽然每个质点均做等幅振动，但每个质点机械能并不守恒【答案】B【详解】A．质点1带动质点2是利用绳上质点间的弹力实现的，因此每个质点都做受迫振动，故A正确，不符合题意；B．每个质点开始振动后，只在竖直方向做简谐运动，水平方向上不随波迁移，故B错误，符合题意；C．绳子上每一个质点的起振方向都相同，振动周期等于波源的振动同期，故C正确，不符合题意；D．波的传播过程也是能量的传播过程，虽然每个质点均做等幅振动，但每个质点的机械能并不守恒，故D 正确，不符合题意。

故选B。

二、横波和纵波3．下列关于横波、纵波的说法中，正确的是（）A．横波中，质点的振动方向一定与波的传播方向垂直B．横波中，质点的振动方向也可能与波的传播方向平行C．纵波中，波水平向右传播，各个质点一定上下振动D．横波中振动质点不随波迁移，纵波中振动质点随波迁移【答案】A【详解】ABC．横波的传播方向与质点的振动方向垂直，纵波的传播方向与质点的振动方向在一条直线上，A正确，BC错误；D．横波和纵波中振动质点都不随波迁移，D错误。

波的形成与传播-

第一节波的形成与传播
一、波的形成与传播
设想:把绳分成很多小段
每一个小段可以看做一个质点
质点之间有相互作用的弹力
、波的形成与传播
一、波的形成与传播
小游戏
以“人浪”模拟“绳带波” 请思考产生机械波的条件？
二、机械波
1、定义：机械振动在介质中的传播过程开始振动的物体 2、产生机械波条件：波源（振源）和介质
三、机械波分类
知识梳理
波的模拟
横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直。
波峰
波谷
分类
密部
纵波：质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上。
疏部
三、机械波分类
绳波是横波;声波是纵波；地震波既有横波又有纵波;水波既不是横波也不是纵波，叫做水纹波。
三、机械波分类
知识梳理
对横波和纵波的理解
横波纵波
概念
知识梳理
波借以传播的物质 3、波通过向外传递振动形式传递能量和信息。
注意：有振动不一定存在波，有波一定存在振动
二、机械波
t=0时：
t=T/4时： t=2T/4时： t=3T/4时： t=T时： t=5T/4时：周期性重现
思考讨论
机械波在传播过程中的特点
？
分组讨论
(1)沿波的传播方向，介质中各质点由波源开始依次开始振动，前一质点带动后一质点运动，后一质点落后且重复前一质点的运动。 (2)各质点只在自己的平衡位置附近做往复运动，而质点本身并不随波的传播迁移。 (3)介质中各质点在波源带动下作受迫振动: ①各质点振动周期相同 ②各质点的起振方向相同，但振动步调不同。 ③各质点振幅相同（不考虑能量损失时）。 (4)机械波通过向外传播机械振动的形式向外传递能量和信息。

第二章第1、2节机械波的形成和传播波速与波长、频率的关系

第1、2节机械波的形成和传播波速与波长、频率的关系1.机械振动在介质中传播形成机械波，要形成机械波必须具有波源的振动和传播振动的介质两个条件。

2．机械波分为横波与纵波，是根据介质中质点的振动方向与波的传播方向的关系分类的。

3．机械波的传播速度由介质决定，机械波的频率由波源决定，而机械波的波长由介质和波源频率共同决定。

4．在同一均匀介质中，波的传播速度不变，波长与频率成反比；在不同的介质中，波的传播速度不同。

当波从一种介质进入另一种介质时，波的频率保持不变，波长发生改变。

1．形成原因：以绳波为例(如图所示)(1)可以将绳分成许多小段，每一段都可以看做质点。

(2)如果手不摆动，各个质点排列在同一直线上，各个质点所在的位置称为各自的平衡位置。

(3)手连续上下摆动，引起的振动就会沿绳向另一端传去，振动状态在绳上的传播就形成了机械波。

(4)手是引起绳上初始振动的装置，叫波源。

2．介质(1)定义：能够传播振动的物质。

(2)质点运动特点：介质中的各质点只是在各自的平衡位置附近做上下振动，并没有随波的传播而向前移动。

3．机械波(1)定义：机械振动在介质中的传播。

(2)产生条件：①要有机械振动，②要有传播振动的介质。

(3)机械波的实质：①传播振动这种运动形式。

②介质本身并没有沿着波的方向发生迁移。

③传递能量的一种方式。

[跟随名师·解疑难]1．机械波的形成2．波的特点(1)振幅：像绳波这种一维(只在某个方向上传播)机械波，若不计能量损失，各质点的振幅相同。

(2)周期：各质点振动的周期均与波源的振动周期相同。

(3)步调：离波源越远，质点振动越滞后。

(4)立场：各质点只在各自的平衡位置振动，并不随波迁移。

(5)实质：机械波向前传播的是振动这种运动形式，同时也传递能量和信息。

3．振动与波动的关系[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手)[多选]关于机械波的形成和传播，下列说法中正确的是()A．物体做机械振动，一定产生机械波B．后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动，只是时间落后一步C．参与振动的质点群有相同的频率D．机械波是质点随波迁移，也是振动能量的传递解析：选BC机械波的形成必须具备的两个条件：振源和介质，只有物体做机械振动，而其周围没有传播这种振动的介质，远处的质点不可能振动起来形成机械波，故A选项错误；任何一个振动的质点都是一个振源而带动它周围的质点振动，将振动传播开来，所以后振的质点总是落后，故选项B、C正确；形成机械波的各个质点，只有在平衡位置附近往复运动，并没有随波迁移，离振源远的质点所具有的振动的能量，是从振源获得并通过各质点的传递，故选项D错误。

波的形成与传播

-2
-1
0 1
2
3
4
5
x / cm
【例】如图甲为一列简谐横波在t＝0.10 s时刻的波形图，P是
平衡位置为x＝1 m处的质点，Q是平衡位置为x＝4 m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则( ) A．t＝0.15 s时，质点Q 的加速度达到正向最大 B．t＝0.15 s时，质点P 的运动方向沿y轴正方向 C．从t＝0.10 s到t＝0.25 s，该波沿x 轴正方向传播了6 m D．从t＝0.10 s到t＝0.25 s，质点P 通过的路程为30 cm
【例5】一列简谐波沿x轴方向传播,已知x轴上x1=0 和x2=1 m两处质点的振动图象分别如图(甲)、(乙)所示,求此波的传播速度
【例6】一列横波沿x轴正方向传播，在t＝0时刻的波形曲线如图所示．已知这列波的质点P连续出现两次波峰的时间间隔为0.4 s，则（）
A．这列波的波长为5 m B．这列波的传播速度为10 m/s C．当t＝0.7 s时，质点Q第一次到达波峰 D．质点Q到达波峰时，质点P恰好到达波谷
第1节波的形成和传播
一、波的形成和传播
波的形成与传播：介质可以看成是由大量的质点构成的，两相邻的质点之间都有相互的作用力，介质上的某一质点发生振动时，就会带动与它相邻的质点振动，这些质点的振动又会带动各自周围的质点发生振动，这样振动就在介质中由近及远的传播形成机械波。由于沿波的传播方向上离波源较远的质点开始振动的时刻要落后于离波源较近的质点.所以，在同一时刻，介质中各个质点离开平衡位置的位移不尽相同，这样在空间上就形成了凹凸相间(或疏密相间)的波形.
一、机械波 1、定义：机械振动在介质中的传播。（波） 2、条件：波源、介质 3、波的形成

高中物理第12章机械波第1节波的形成和传播课件新人教版选修3-4

②疏部：质点分布__最__疏____的位置
机械波
1．介质 (1)定义：绳、弹簧、水、空气等___波_____借以传播的物质。 (2)特点：组成介质的质点之间有_相__互__作__用_，一个质点的振动会引起相邻质点的振动。 2．形成机械振动在__介__质____中传播，形成机械波。 3．两个产生条件 (1)要有__振__源____。 (2)要有传播振动的__介__质____。
4．传递的三个特点 (1)介质中的机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，它传播的只有 __振__动____这种运动形式。 (2)波是传递_能__量_____的一种方式。 (3)波可以传递__信__息____。
『判一判』 (1)在水平方向传播的波为横波。( × ) (2)在机械波中各质点不随波的传播而迁移。( √ ) (3)机械波的形成和传播中，所有质点同时运动，同时停止运动。( × ) (4)机械波在传播过程中，各质点振动的周期、起振方向都相同。( √ ) (5)纵波指的是质点的振动方向和波的传播方向垂直的波。( × ) (6)横波中分密部和疏部，纵波中分波峰和波谷。( ×)
机械波按质点振动方向与波传播方向的关系可分为横波和纵波。
(1)(多选)关于介质中质点的振动方向和波的传播方向，下列说法正确的是(
) BC A．在横波中二者方向有时相同
B．在横波中二者方向一定不同
C．在纵波中二者方向有时相同 D．在纵波中二者方向一定不同
(2)如图所示，若一列横波在x轴上传播，a点是波传播方向上的某一质点，则质点a的振动方向一定上下振动吗？
复习课件
高中物理第12章机械波第1节波的形成和传播课件新人教版选修3-4
第十二章
机械波
〔情景切入〕波是常见的运动现象，自然界里有各种各样的波，其中水波、声波是我们熟悉的。那么，波是怎样产生的？它有哪些规律？〔知识导航〕本章在机械振动的基础上学习波动的基础知识。波动是振动在介质中的传播而形成的，是自然界中一种普遍的运动形式。本章通过波的形成、波的描述、波的图象、波的传播规律、波的反射、折射、干涉、衍射等现象来学习波的基础知识，了解波的特性，为以后学习打下扎实的基础。波动是以振动为基础的一种运动形式，它研究的是波的传播方向上参与波动的一系列质点的运动规律。因此机械波的形成就构成了本章的难点，而形象的描绘机械波传播的波的图象是本章的重点。

大学物理学振动与波动(1)

2、波长：同一波线上，两相邻的位相差为2 的质点
间的距离（一个完整的波的长度）

3、周期：T 波传播一个波长所用的时间
4、频率：单位时间内，波推进的距离中包含的完整的
波长的数目
T1
u T
5、波数：n 波线上2 长度内包含波长的个数 n=2 /
6、位相：描述波的振动状态的物理量
17
P 1 A2w2us 2
1、对平面波：
注意：在无吸收的理想媒质中

P1 P2

1

A12 A22
S1 S2
u S1
S2
A1 A2
2、对球面波：一周期内穿过波面 S1, S2 的总能量相等
r1 S1
S2
r2
1

P1 P2

A12 A22
S1 S2

A12 A22
y Acos[2(t x ) j]
y Acos[2 (ut x) j] y Acos[2 ( x ut ) j]

2、球面波：
y A cos w(t r )
r
u
11
回顾 19—3 简谐波，波动方程。一、平面余弦简谐波的波动方程 1、波动方程 2、波动方程的意义 3、波动方程的写法
注意：
T波 T振 , 波振 u波 v振 5
§19—3 简谐波波动方程
波源的各点都作简谐振动，产生的波是简谐波，前进中的波称为行波
一、平面余弦简谐波波动方程
（以横波为例，y 方向振动， x 方向传播）
1、波动方程（无限大均匀媒质无吸收的情况）

波的形成和传播

方向一定时，只能确定振动方向与传播方向垂直，因与传播方
向垂直的方向有无数多个，所以仍不能具体确定振动方向，但纵波振动方向与传播方向在同一直线上，质点的振动方向可能与传播方向相同也可能相反．
人教版物理 · 选修3-4
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【针对训练】
2.机械波按质点振动方向与波传播方向的关
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(3)机械波的特点： ①介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，它传播的只是振动这种运动形式． ②介质中本来静止的质点，随波的传来而发生振动，可见
波是传递能量的一种方式．
③我们能用语言进行交流，说明波可以传递信息． ④介质中质点开始振动的方向均与波源开始振动的方向相同．
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误区：不能正确理解振动和波动的关系导致错误【典型例题】关于振动和波的关系，下列说法正确的是
A．如果波源停止振动，在介质中传播的波也立即停止
B．发声体在振动时，一定会产生声波 C．波动的过程是介质质点由近及远的传播过程 D．波动的过程是质点的振动形式及能量由近及远的传播过程
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的，故选项A错误；而机械波向外传播的只是运动的形式和振动的能量，介质并不随波迁移，故选项D错误．答案：BC
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机械波的分类区分横波和纵波的依据是